Образование и растворение осадков

Произведение растворимости. В насыщенном растворе малорастворимого электролита произведение концентрации его ионов есть величина постоянная при данной температуре. Эта величина называется произведением растворимости электролита и обозначается буквами ПР.

Примечание. Концентрации ионов выражаются в грамм-ионах на литр. В тех случаях, когда при диссоциации молекулы электролита получаются два и более одинаковых ионов, концентрации этих ионов в выражении для произведения растворимости должны быть возведены в соответствующие степени. Например, произведение растворимости CaF₂.

ПР _CaF2 = Ca   F ²

Образование осадка при смешивании растворов двух электролитов. При смешивании растворов двух электролитов, ионы которых могут образовать труднорастворимое вещество, осадок получается всякий раз как только произведение концентраций этих ионов в растворе превысит величину произведения растворимости образующегося вещества.

Растворение осадков. Растворение осадка труднорастворимого электролита происходит в том случае, когда произведение концентраций его ионов в жидкости над осадком становится меньше, чем произведение растворимости электролита.

Поэтому, чтобы растворить осадок, надо связывать один из посылаемых им в раствор ионов, действуя таким ионом, который образовывал бы с первым малодиссоциированное соединение.

Для работы нужны: 1) стойка с пробирками; 2) колбочка на 50-100 мл; 3) маленькая воронка с фильтром; 4) 2 бюретки с точно 1 н. растворами Pb(NO₃)₂ и NaCl; 5) 1 н. раствор MgSO₄; 6) 1н. раствор NaOH; 7) 2 н. раствор NH₄Cl; 8) 0,1 н. раствор KJ; 9) мензурка на 50 мл.

Опыт 1. Зависимость образования осадка PbCl₂, от величины произведения концентрации ионов Pb и Cl в растворе.

1. Смешать в пробирке приблизительно равные объемы 1 н. растворов Pb(NO₃)₂ и NaCl. Тотчас образуется белый осадок труднорастворимого PbCl₂.

Написать уравнение реакции.

2. Приготовить 20 мл 0,1 н. раствора Pb(NO₃)₂, отмерив из бюретки возможно точнее 2 мл 1н. раствора Pb(NO₃)₂ и прибавив к нему 18 мл воды.

3. Аналогичным способом приготовить 20 мл 0,1 н. раствора NaCl и 20 мл 0,5 н. раствора NaCl.

4. Зная, что произведение растворимости PbCl₂ равно 2,3▪10⁻⁴, рассчитать, получится ли осадок, если смешать: а) равные объемы 0,1 н. растворов Pb(NO₃)₂ и NaCl; б) равные объемы 0,1 н. раствора с и 0,5н. раствора NaCl.

Записать расчет в рабочую тетрадь.

5. Проверить результаты вычисления на опыте, отмеривая равные объемы растворов мензуркой.

Опыт 2. Зависимость полноты осаждения ионов от величины произведения растворимости образующегося осадка.

1. Налить в пробирку 8 мл 1н. раствора Pb(NO₃)₂ и прибавить немного более 8 мл 1н. раствора NaCl. Взболтать хорошенько, дать осесть образовавшемуся осадку PbCl₂ и затем отфильтровать жидкость в маленькую колбочку.

2. Испытать полноту осаждения ионов Pb^▪▪, отлив 2-3 мл фильтрата в пробирку и прибавив к ним немного 1 н. раствора NaCl. Осадка не должно получиться.

3. В отдельной пробирке подействовать на раствор Pb(NO₃)₂ раствором KJ. Наблюдать образование желтого осадка PbJ₂, еще менее растворимого, чем PbCl₂, (Произведение растворимости PbJ₂ равно 1,4▪10⁻⁸). Написать уравнение реакции.

4. Отлить в пробирку 5 мл фильтрата от PbCl₃ и прибавить такой же объем 0,1 н. раствора KJ. Объяснить причину образования осадка.

5. Сделать вывод, с помощью какого реактива – NaCl или KJ – можно полнее удалить ионы Pb^▪▪ из раствора.

Опыт 3. Растворение Mg(OH)₂ при действии на него раствором NaH₄Cl.

1. К 2-3 2н. раствора мл 1н. раствора Mg(OH)₂ прилить равный объем 1н. раствора NaOH. Выпадает осадок Mg(OH)₂.

2. Добавить в ту же пробирку NaH₄Cl. Ионы NH^▪, сейчас же начинают связываться с находящимися в растворе ионами OH^/ (из осадка), вследствие чего произведение [Mg^▪▪]▪[OH]² становится меньше величины произведения растворимости Mg(OH)₂, и осадок растворяется.

3. Выразить происходящую реакцию ионным уравнением.